Question

13．A、B、C、D四种短周期元素，原子序数依次递增，A原子形成的阳离子就是一个质子，B原子的最外层电子数是次外层的2倍，C原子的最外层电子数与B原子的核外电子总数相等，D在同周期元素中原子半径最大．A、C、D三种元素可形成化合物甲，B、C、D三种元素可形成化合物乙，甲与乙均为中学化学常见物质．请回答：
（1）乙的化学式为Na₂CO₃，其水溶液呈碱性的原因为CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-（用离子方程式表示）．
（2）将3g B的单质在足量C的单质中燃烧，可放出98.4kJ的热量，该反应的热化学方程式为C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.6 kJ•mol^-1
（3）将（2）所得气体通入1L0.25mol/L的甲溶液中，完全吸收后，溶液中的溶质为NaHCO₃（填化学式）；溶液中所含离子的物质的量浓度由大到小的顺序为c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-）  （用具体化学式表示）．
（4）常温下，甲与乙的水溶液pH均为9，这两种溶液中由水电离出的OH^-的物质的量浓度c（OH^-）_甲：c（OH^-）_乙=1：10⁴．

Answer 1

分析 A、B、C、D四种短周期元素，原子序数依次递增，A原子形成的阳离子就是一个质子，A为H元素；B原子的最外层电子数是次外层的2倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，故B为碳元素；C原子的最外层电子数与B原子的核外电子总数相等，则C处于VIA族，D在同周期元素中原子半径最大，则D处于IA族，D的原子序数大于C，则C为O元素、D为Na；甲与乙均为中学化学常见物质，A、C、D三种元素可形成化合物甲为NaOH，B、C、D三种元素可形成化合物乙为Na₂CO₃．

解答 解：A、B、C、D四种短周期元素，原子序数依次递增，A原子形成的阳离子就是一个质子，A为H元素；B原子的最外层电子数是次外层的2倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，故B为碳元素；C原子的最外层电子数与B原子的核外电子总数相等，则C处于VIA族，D在同周期元素中原子半径最大，则D处于IA族，D的原子序数大于C，则C为O元素、D为Na；甲与乙均为中学化学常见物质，A、C、D三种元素可形成化合物甲为NaOH，B、C、D三种元素可形成化合物乙为Na₂CO₃．
（1）乙的化学式为Na₂CO₃，其水溶液呈碱性的原因为：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，
故答案为：Na₂CO₃；CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；
（2）将3g 碳为0.25mol，在足量氧气中燃烧生成二氧化碳，可放出98.4kJ的热量，则1mol碳燃烧放出热量为98.4kJ×4=393.6kJ，该反应的热化学方程式为：C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.6 kJ•mol^-1，
故答案为：C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.6 kJ•mol^-1；
（3）将（2）所得气体通入1L0.25mol/L的甲溶液中，NaOH为0.25mol，二氧化碳为0.25mol，二者恰好反应生成NaHCO₃，溶液中HCO₃^-的水解程度大于其电离程度，溶液呈碱性，溶液中氢离子源于碳酸氢根的电离、水的电离，溶液中所含离子的物质的量浓度由大到小的顺序为：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-），
故答案为：NaHCO₃；c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-）；
（4）常温下，NaOH与Na₂CO₃的水溶液pH均为9，氢氧化钠溶于中水电离的氢离子等于水电离的氢氧根离子，碳酸钠溶液中氢氧根离子源于水的电离，这两种溶液中由水电离出的OH^-的物质的量浓度c（OH^-）_甲：c（OH^-）_乙=10^-9：$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-9}}$=1：10⁴，
故答案为：1：10⁴．

点评 本题考查结构性质位置关系应用，题目比较综合，涉及盐类水解、热化学方程书写、水的电离等，推断元素是解题关键，熟练掌握核外电子排布规律与元素周期律．